CN104106186B - 火花塞、尤其是涡流腔式火花塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火花塞（1），包括：一沿着火花塞（1）的纵轴线（2）延伸的、具有至少一个第一火花面（6）的中间电极（3）；以及一具有至少一个第二火花面（8）的接地电极（4），其中所述第一火花面（6）与所述第二火花面（8）对置，从而在第一火花面（6）与第二火花面（8）之间能够产生点火火花，其中所述中间电极（3）能够相对于所述接地电极（4）关于纵轴线（2）同轴地转动，和/或接地电极（4）能够相对于中间电极（3）关于纵轴线（2）同轴地转动，并且其中第一火花面（6）和第二火花面（7）如此倾斜，使得通过中间电极（3）相对于接地电极（4）的转动和/或接地电极（4）相对于中间电极（3）的转动能够调节在第一火花面（6）与第二火花面（8）之间的间距（18）。

Description

火花塞、尤其是涡流腔式火花塞

技术领域

本发明涉及一种火花塞、尤其是一种涡流腔式火花塞。优选涡流腔式火花塞用于固定的燃气发动机。

背景技术

以前已知的涡流腔式火花塞主要用在大型的燃气发动机中。对于这些火花塞来说，火花塞的寿命是一个决定性的经济及技术上的参数，因为火花塞本身及其更换都比较昂贵。对于以前已知的涡流腔式火花塞来说，将电极的贵金属表面设计得尽可能大，在贵金属表面上产生火花。在此必须使用贵得多的贵金属，因为材料在厚度方面不能充分得到利用。此外，不能对以前已知的涡流腔式火花塞中的电极的间距进行再调整，因为形成涡流腔或者将涡流腔封闭的盖罩不允许接近所述电极。图1以垂直于纵轴线的剖面示出了一涡流腔式火花塞30。可以看出一中间电极3和一接地电极4。在所述中间电极3和所述接地电极4上，分别构造了四个火花面31。所述火花面31处于贵金属薄片上。在以前已知的涡流腔式火花塞30上，在火花面31之间的间距不能调节或者再调整。

发明内容

现在，所述按本发明的、具有权利要求1的特征的火花塞能够调节或者再调整在所述火花面之间的隙部，由此所使用的贵金属薄片可以构造得较小。由此可以降低所述火花塞的制成成本并且同时提高所述火花塞的寿命或者使用寿命，从而改进成本-收益比。所有这些优点通过一种火花塞得到实现，该火花塞包括一沿着该火花塞的纵轴线延伸的、具有至少一个第一火花面的中间电极以及一具有至少一个第二火花面的接地电极。其中所述第一火花面布置在所述第二火花面的对面，从而在所述两个第一火花面之间能够产生点火火花。所述中间电极能够相对于所述接地电极关于所述纵轴线同轴地转动，和/或所述接地电极能够相对于所述中间电极关于所述纵轴线同轴地转动。此外，所述第一火花面和所述第二火花面如此倾斜，从而通过所述中间电极的相对于所述接地电极的转动和/或通过所述接地电极的相对于所述中间电极的转动能够调节、也就是说能够改变在所述第一火花面与所述第二火花面之间的间距。所述中间电极当然相对于所述接地电极绝缘地布置，从而在加载电流时在相应的火花面之间产生所述点火火花。

从属权利要求显示出本发明的优选的改进方案。

为了定义所述火花面的斜度而定义一种平面。所述火花塞的纵轴线处于这种平面中，并且这种平面在中间与相应的火花面相交。优选所述第一火花面和与其对置的第二火花面相对于这种平面以大于0度的角度倾斜。优选这个角度处于5°与90°之间。特别优选所述角度处于30°与60°之间。此外，相应地所述对置的火花面彼此平行地布置。由此，至少在所述火花塞的交付状态中在所述火花面的整个表面的范围内产生统一的间距。

此外，优选规定，所述第一火花面构造在所述中间电极的第一贵金属薄片上，并且所述第二火花面构造在所述接地电极的第二贵金属薄片上。这些贵金属薄片是相应的电极的、固定的组成部分，从而通过相应的电极的转动所述贵金属薄片以及构造在其上面的火花面也一同转动。

此外优选规定，所述第一火花面和所述第二火花面是平坦的或者经过倒圆的表面。

优选可以在所述中间电极上构造多个在外周上分布的第一火花面，并且在所述接地电极上构造多个在外周上分布的第二火花面。特别优选对于每个火花面来说分别设置了一贵金属薄片。此外，每个由第一火花面和第二火花面构成的配对具有相同的间距。除此以外，优选如此布置所有火花面，使得其具有相同的斜度，从而在调节所述间距时在火花面的每对火花面上始终存在着相同的间距。

为了使所述中间电极能够相对于所述接地电极转动，优选规定，所述中间电极的背向燃烧室的端部关于所述火花塞的纵轴线旋转对称。所述中间电极以这个背向燃烧室的端部插在所述火花塞的凹座（Panat）中。在此所述中间电极如此插在所述凹座中，使得所述中间电极能够相对于所述凹座转动。特别优选用润滑剂对所述中间电极的背向燃烧室的端部进行润湿，从而在贴紧（Festbacken）所述凹座之后所述中间电极保持相对于所述凹座能够转动的状态。这种滑润剂如此构成，使得其导电并且耐热，并且在化学上不与所述凹座起反应。

此外优选在所述中间电极上在燃烧室侧设置了工具接合结构（Werkzeugeingriff）。例如这个工具接合结构构造为内六角、隙部或者十字型槽。为了调节在所述火花面之间的间距，可以用工具接合到这个工具接合结构中。而后通过工具的转动，使所述中间电极相对于所述接地电极关于所述火花塞的纵轴线同轴地转动。尤其这个工具接合结构构造在所述中间电极的燃烧室侧的端部上。

此外，本发明包括一种涡流腔式火花塞。这个涡流腔式火花塞如前面所描述的火花塞那样地构成，并且额外地具有布置在燃烧室侧的盖罩。这个布置在燃烧室侧的盖罩尤其与所述火花塞的壳体相连接。在所述盖罩的内部构造了涡流腔。这个盖罩由此至少部分地覆盖了所述中间电极的燃烧室侧的端部以及所述接地电极。在所述按本发明的火花塞的范围内所描述的、有利的设计方案相应地有利地应用到所述按本发明的涡流腔式火花塞上。

优选规定，所述接地电极不可相对转动地与所述盖罩相连接，并且所述盖罩为了对在所述第一火花面与所述第二火花面之间的间距进行调节而能够相对于所述中间电极关于所述纵轴线同轴地转动。尤其在此所述接地电极也导电地与所述盖罩相连接。所述盖罩又导电地与所述涡流腔式火花塞的壳体相连接。为了获得所述盖罩的可转动性并且由此为了获得所述接地电极的可转动性，所述盖罩优选以能够转动的方式与所述涡流腔式火花塞的壳体相连接。

作为所述盖罩及接地电极的、能够转动的布置结构的补充方案或者替代方案，对于所述涡流腔式火花塞来说，也可以将所述中间电极构造为能够转动。为此，尤其在所述盖罩中设置了工具开口。可以将用于使所述中间电极转动的工具插到这个工具开口中。尤其这个工具开口处于所述盖罩的、燃烧室侧的端部上。特别优选所述涡流腔式火花塞的纵轴线穿过这个工具开口来延伸。由此可以用工具同轴地接合到所述中间电极的工具接合结构中。

因为至少对于所述涡流腔式火花塞来说必须在看不到在所述火花面之间的间距的情况下对所述间距进行调整或者调节，所以优选建议以下用于调节所述间距的步骤：首先进行所述中间电极和/或接地电极的转动，直至所述第一火花面碰到所述第二火花面。相应的有待测量的电阻在这种情况中在所述中间电极与所述接地电极之间为0Ω。在下一个步骤中，以特定的角度为幅度使所述接地电极和/或所述中间电极复位，以便所述电极间距达到预定义的或者所期望的数值。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。其中附图示出：

图1是垂直于以前已知的火花塞的纵轴线的剖面；

图2是垂直于按本发明的、按照第一种和第二种实施例的火花塞的纵轴线的剖面；

图3是图2的详细视图；

图4是平行于所述按本发明的、按照第一种实施例的火花塞的纵轴线的剖面；

图5是平行于所述按本发明的、按照第二种实施例的火花塞的纵轴线的剖面；并且

图6是用于所述按本发明的、按照第一种和第二种实施例的火花塞的、电极的不同的设计方案。

具体实施方式

下面借助于图2和3针对两种实施例对构造为涡流腔式火花塞的火花塞1进行详细解释。

图4示出了按照第一种实施例的火花塞1的特殊结构。图5示出了按照第二种实施例的火花塞1的特殊结构。借助于图6对这两种实施例的细节进行解释。相同的或者功能相同的构件在所有实施例中具有相同的附图标记。

图2示出了火花塞1。在此示出了火花塞1的纵轴线2的剖面。火花塞1包括中间电极3和接地电极4。在中间电极3上构造了四个第一贵金属薄片5。在贵金属薄片5中的每一个上设置第一火花面6。接地电极4包括四个第二贵金属薄片7。在第二贵金属薄片7中的每一个上构造了第二火花面8。由此产生四对火花面。相应地，一第一火花面6与一第二火花面8对置。第一和第二火花面6、8相应地平坦地构成。

图3示出了图2的详细截取部分。在图3中绘出了间距18。通过第一和第二火花面6、8的平坦结构及其平行的布置，所述间距18在火花面6、8的整个表面上是恒定的。此外，图3示出了假设的平面9。所述纵轴线2处于这个平面9中。此外，所述平面9在中间与相应的第一或者第二火花面6、8相交。在这里所示出的实施例中，绘示出用于所示出的在接地电极4上的第二贵金属薄片7并且由此用于第二火花面8的平面9。图3示出了在平面9与第二火花面8之间的角度α。在此测量相应较小的角度。在这里所介绍的两种实施例中，所有火花面6、8以相同的角度α朝相应的所假设的平面9倾斜。

通过中间电极3和/或接地电极4同轴地关于纵轴线3转动，来改变在第一火花面6与第二火花面8之间的间距18。由此例如可以在贵金属薄片5、7经过一定磨损之后对所述间距18进行再调整。通过火花面6、8以角度α倾斜并且由于火花面6、8的平坦且平等的结构，在调节所述间距18时所述火花面6、8几乎彼此平行地移动。

图4示出了第一种实施例的构造为涡流腔式火花塞的火花塞1的结构。作为所述火花塞1的其它的组成部分，这里示出了壳体10、绝缘体11、凹座（Panat）12和盖罩19。借助于壳体10来将火花塞1例如旋入到固定的燃气发动机中。所述壳体10在此与燃气发动机建立接地接触（Massekontakt）。在所述壳体10中设置中间电极3。中间电极3在此导电地接合到所述凹座12中。凹座12和中间电极3借助于绝缘体11相对于壳体10进行绝缘。此外，图4示出了火花塞1的燃烧室侧14和背向燃烧室的一侧15。相应地，在中间电极3上定义了背向燃烧室的端部13。述中间电极3的这个背向燃烧室的端部13构造为关于所述纵轴线2旋转对称，并且能够相对于所述凹座12转动。为此，尤其在背向燃烧室的端部13与凹座12之间使用润滑剂。为了防止中间电极3从凹座12中或者从绝缘体11中滑出，背向燃烧室的端部13具有凸肩16。中间电极3利用凸肩16支承在绝缘体11上。

盖罩19在燃烧室侧固定地与壳体10相连接。由此，盖罩19形成涡流腔20。在这个涡流腔20中设置接地电极4和中间电极3的燃烧室侧的部分。此外，盖罩19具有工具开口21。这个工具开口21与所述纵轴线2同轴地构成。中间电极3在其燃烧室侧的端部上具有构造为隙部的工具接合结构17。通过工具开口21将工具22插入到所述涡流腔20中。用工具22，可以接合到在中间电极3上的工具接合结构17中，并且由此通过工具22来使中间电极3转动。

图4示出了按第二种实施例的构造为涡流腔式火花塞的火花塞1。在这里，盖罩19以能够相对于壳体10转动的方式来布置。为了在盖罩19与壳体10之间进行密封的封闭，设置了环圈24。通过焊接连接部23，接地电极4不可相对转动地并且导电地与盖罩19相连接。由此可以通过盖罩19同轴地围绕纵轴线2的转动来使接地电极4转动。作为替代方案或者补充方案，在第二种实施例中也可以例如像在所述第一种实施例中一样以能够转动的方式布置中间电极3。

能够转动的中间电极3和/或能够转动的接地电极4用自锁的转动连接来布置，从而所设定的间距18例如在振动时不会自动地变化。

图6示出了用于两种实施例的角度α的不同的设计方案。图6中的左图示出了如在现有技术中出现的那样的、具有0°的角度α。在此，贵金属薄片5、7处于所谓的“切线”位置。中间的和右边的图示示出了，如何按照本发明构成角度α。因此，所述角度α例如可以是约45°并且可以为直至90°。

Claims (11)

1.火花塞（1），包括：

-一沿所述火花塞（1）的纵轴线（2）延伸的、具有至少一个第一火花面（6）的中间电极（3）；以及

-一具有至少一个第二火花面（8）的接地电极（4）；

-其中所述第一火花面（6）与所述第二火花面（8）对置，从而在所述第一火花面（6）与所述第二火花面（8）之间能够产生点火火花；

-其中所述中间电极（3）能够相对于所述接地电极（4）关于所述纵轴线（2）同轴地转动，和/或所述接地电极（4）能够相对于所述中间电极（3）关于所述纵轴线（2）同轴地转动；并且

-其中所述第一火花面（6）和所述第二火花面（8）如此倾斜，使得通过所述中间电极（3）相对于所述接地电极（4）的转动和/或所述接地电极（4）相对于所述中间电极（3）的转动能够调节在所述第一火花面（6）与所述第二火花面（8）之间的间距（18），

其中所述第一火花面（6）和所述第二火花面（8）相对于平面（9）以角度（α）倾斜，其中所述纵轴线（2）处于所述平面（9）中并且所述平面（9）在中间与各个火花面（6、8）相交，且其中所述角度（α）大于0°。

2.按权利要求1所述的火花塞，其特征在于，所述角度（α）处于5°与90°之间。

3.按前述权利要求中任一项所述的火花塞，其特征在于，所述第一火花面（6）构造在所述中间电极（3）的第一贵金属薄片（5）上，并且所述第二火花面（8）构造在所述接地电极（4）的第二贵金属薄片（7）上。

4.按权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述第一火花面（6）和所述第二火花面（8）是平坦的或者经过倒圆的表面。

5.按权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于多个在所述中间电极（3）的外周上分布的第一火花面（6）和多个在所述接地电极（4）的外周上分布的第二火花面（8）。

6.按权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于，所述中间电极（3）的、背向燃烧室的端部（13）关于所述纵轴线（2）旋转对称，并且以能够转动的方式插在凹座（12）中。

7.按权利要求1或2所述的火花塞，其特征在于在所述中间电极（3）上的、燃烧室侧的工具接合结构（17），其中所述中间电极（3）能够借助所述工具接合结构（17）相对于所述接地电极（4）关于所述纵轴线（2）同轴地转动。

8.涡流腔式火花塞，包括：

-一按前述权利要求中任一项所述的火花塞（1）；

-一处于所述火花塞（1）上的、布置在燃烧侧的盖罩（19），用于构造涡流腔（20）。

9.按权利要求8所述涡流腔式火花塞，其特征在于，所述接地电极（4）不可相对转动地与所述盖罩（19）相连接，并且为了对在所述第一火花面（6）与所述第二火花面（8）之间的间距（18）进行调节，所述盖罩（19）能够相对于所述中间电极（3）关于所述纵轴线（2）同轴地转动。

10.按权利要求8或9中任一项所述的涡流腔式火花塞，其特征在于在所述盖罩（19）中的工具开口（21），其中为了使所述中间电极（3）转动，工具（22）能够穿过所述工具开口（21）。

11. 按权利要求8或9中任一项所述的涡流腔式火花塞，其特征在于，所述涡流腔式火花塞用于固定的燃气涡轮机。